科學研究發現:麥秸變肥料可“消化”太空植物廢料

來源:科技日報時間:2020-08-14 14:49:45

俄羅斯科學院西伯利亞分院生物物理研究所科研人員認為,未來宇航員執行長期太空任務期間,一種將麥秸變為小麥肥料的方法,可以解決植物廢料的難題,并減少宇航員對外部補給的依賴。有關專家指出,該研究對執行長期太空任務的宇航員生命保障密閉生態系統具有重要意義。

生物和技術封閉生命支持系統(LSS),是在其他行星或長距離飛行中實現人類自主生存,無需依賴外部補給的裝置。此類系統的工作原理是通過生物過程組織內部循環,進行氧氣再生,水凈化和食品生產。20世紀70年代,俄羅斯科學院西伯利亞分院生物物理研究所首次創建了這種裝置,以確保3名宇航員能夠在太空中生存數月之久。

現在,俄羅斯科研人員正在改進這種系統,并開發用于處理其運行過程中出現的有機廢物的技術。研究人員指出,小麥可能是人類生命系統中食物和碳水化合物的主要來源之一,但該植物的相當一部分生物質未被人類利用,秸稈由于其化學成分和木質素含量高而很難加工,但將麥秸完全氧化為可溶性礦物質后,就可作為小麥肥料。

在種植小麥的LSS中,研究人員研發出一種類似土壤的混合物,可以向其中添加有機肥料以提高產量。初步實驗表明,如果小麥對礦物質元素的消耗速率與微生物從植物殘渣中吸收礦物質元素的速率之間達到平衡,那么這種混合物能夠支持小麥的生命。為了更好地控制這一過程,研究人員利用過氧化氫水溶液將麥秸氧化,并溶解為礦物質。通過測試秸稈的分解程度發現,由于混合物中氮、鉀、磷和硫含量增加,完全氧化的秸稈能使小麥產量提高2倍。

今后,研究人員計劃改進秸稈加工技術,以減少過氧化氫的使用,并改善植物的根部營養。(記者:董映璧)

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